Benthic fauna at station FINO 1, 2005-2007

In der Nordsee wurden auf der Forschungsplattform FINO 1 Felduntersuchungen durchgeführt, um spezielle Fragen zu möglichen Auswirkungen von Offshore-Windenergieparks auf die marine Umwelt zu beantworten. Der Fokus war dabei auf die Konsequenzen für die Lebensgemeinschaft am Meeresboden gerichtet. Es wurden die benthosökologischen Prozesse im Nahbereich der Piles sowie die mittelfristige Entwicklung der Aufwuchsfauna auf der künstlichen Unterwasserstruktur dokumentiert. Die Ansammlung pelagischer Fischen um die Plattform und der Export organischen Materials von der Plattform wurden quantifiziert. Die räumliche Ausdehnung und die Erheblichkeit von Auswirkungen auf die Lebensgemeinschaften des Meeresbodens wurden anhand mathematischer Modellierung abgeschätzt. Zusätzlich wurde die Anwendbarkeit der elektrochemischen Akretionstechnologie zur Schaffung naturnaher Kalksubstrate in der Nordsee getestet und geeignete Parameter für eine erfolgreiche Umsetzung unter Nordseebedingungen ermittelt. Die auch 4,5 Jahre nach Errichtung der Plattform noch ansteigende Artenzahl der Aufwuchsfauna lässt darauf schließen, dass der Sukzessionsprozess noch nicht abgeschlossen ist. Die stark vertikal zonierte Aufwuchsfauna auf der Unterwasserkonstruktion erreicht eine Masse von ca. 5 Tonnen mit ausgeprägten saisonalen Schwankungen. Anhand von echoakustischen Untersuchungen wurden saisonal auftretende Ansammlungen pelagischer Fische um die Plattform dokumentiert. Der Nahbereich der Plattform unterschied sich durch eine Schillauflage und eine räumlich und zeitlich sehr variable Sediment- und Bodenfaunazusammensetzung deutlich von einem Referenzgebiet in 200-400 m Abstand von der Plattform. Eine konzentrische Zonierung mit unterschiedlich stark ausgeprägten Veränderungen der Bodenfauna lässt auf komplexe Veränderung des gesamten lokalen Nahrungsgefüges im Nahbereich der Plattform schließen. Anhand einer Modellierung konnte der Materialexport in die umgebenden Weichbodenbereiche für einzelne Piles und einen hypothetischen Windpark abgeschätzt werden. Die lokale Ausbildung einer hohen Biomasse auf der Unterwasserkonstruktion von WEA sowie der Export mit anschließender Sedimentation lassen zumindest lokal einen erheblichen Einfluss auf Stoff- und Energieflüsse erwarten.

(Table 3) Collembola species density and diversity in control and OTC plots near Abisco Research Station

Ecosystems at high northern latitudes are subject to strong climate change. Soil processes, such as carbon and nutrient cycles, which determine the functioning of these ecosystems, are controlled by soil fauna. Thus assessing the responses of soil fauna communities to environmental change will improve the predictability of the climate change impacts on ecosystem functioning. For this purpose, trait assessment is a promising method compared to the traditional taxonomic approach, but it has not been applied earlier. In this study the response of a sub-arctic soil Collembola community to long-term (16 years) climate manipulation by open top chambers was assessed. The drought-susceptible Collembola community responded strongly to the climate manipulation, which substantially reduced soil moisture and slightly increased soil temperature. The total density of Collembola decreased by 51% and the average number of species was reduced from 14 to 12. Although community assessment showed species-specific responses, taxonomically based community indices, species diversity and evenness, were not affected. However, morphological and ecological trait assessments were more sensitive in revealing community responses. Drought-tolerant, larger-sized, epiedaphic species survived better under the climate manipulation than their counterparts, the meso-hydrophilic, smaller-sized and euedaphic species. Moreover it also explained the significant responses shown by four taxa. This study shows that trait analysis can both reveal responses in a soil fauna community to climate change and improve the understanding of the mechanisms behind them.

Abundance and biomass of dinoflagellates and ciliates at time series station Helgoland Roads, North Sea, 2007-2009

A monitoring programme for microzooplankton was started at the long-term sampling station ''Kabeltonne'' at Helgoland Roads (54°11.30' N; 7°54.00' E) in January 2007 in order to provide more detailed knowledge on microzooplankton occurrence, composition and seasonality patterns at this site and to complement the existing plankton data series. Ciliate and dinoflagellate cell concentration and carbon biomass were recorded on a weekly basis. Heterotrophic dinoflagellates were considerably more important in terms of biomass than ciliates, especially during the summer months. However, in early spring, ciliates were the major group of microzooplankton grazers as they responded more quickly to phytoplankton food availability. Mixotrophic dinoflagellates played a secondary role in terms of biomass when compared to heterotrophic species; nevertheless, they made up an intense late summer bloom in 2007. The photosynthetic ciliate Myrionecta rubra bloomed at the end of the sampling period. Due to its high biomass when compared to crustacean plankton especially during the spring bloom, microzooplankton should be regarded as the more important phytoplankton grazer group at Helgoland Roads. Based on these results, analyses of biotic and abiotic factors driving microzooplankton composition and abundance are necessary for a full understanding of this important component of the plankton.

Mean cover and frequencies of vascular plant species during three decades around Abisko Scientific Research Station

Plant species distributions are expected to shift and diversity is expected to decline as a result of global climate change, particularly in the Arctic where climate warming is amplified. We have recorded the changes in richness and abundance of vascular plants at Abisko, sub-Arctic Sweden, by re-sampling five studies consisting of seven datasets; one in the mountain birch forest and six at open sites. The oldest study was initiated in 1977-1979 and the latest in 1992. Total species number increased at all sites except for the birch forest site where richness decreased. We found no general pattern in how composition of vascular plants has changed over time. Three species, Calamagrostis lapponica, Carex vaginata and Salix reticulata, showed an overall increase in cover/frequency, while two Equisetum taxa decreased. Instead, we showed that the magnitude and direction of changes in species richness and composition differ among sites.